2023高考物理二輪復(fù)習(xí)學(xué)案受力分析-動態(tài)問題求解的方法（圖解法）

共點力平衡…動態(tài)平衡

圖解法（矢量三角形法則，一個恒力（通常為重力），一個方向不變的力，一個變力）。

1.（2016?新課標H）質(zhì)量為機的物體用輕繩A8懸掛于天花板上。用水平向左的力尸緩慢拉動繩的中點。，如

圖所示。用T表示繩段拉力的大小，在。點向左移動的過程中（）

A.尸逐漸變小，7逐漸變大芳

B.尸逐漸變大，7逐漸變小

C.尸逐漸變大，7逐漸變大

D.尸逐漸變小，T逐漸變小.6

答案：C

【詳解】以結(jié)點。為研究對象受力分析如下圖所示

由題意知點。緩慢移動，即在移動過程中始終處于平衡狀態(tài)，。逐漸增大，則由圖可知可知：

繩OB的張力FB=mg固定不變，由FB、T、F構(gòu)成的力學(xué)三角形可以

拉力F逐漸變大，繩OA上的拉力T逐漸變大

故C正確，ABD錯誤。

故選Co

2.（2019?湖北省直轄縣級單位?高一期末）質(zhì)量為機的物體用輕繩48懸掛于天花板上.用水平向左的力尸緩慢

拉動繩的中點。，如圖所示.用FT■表示繩OA段拉力的大小，g為重力加速度，在O點向左移動的過程中

A.F逐漸變大，F(xiàn)7逐漸變小，F(xiàn)i<mg

B.尸逐漸變小，6逐漸變大，F(xiàn)i>mg

C.B逐漸變小，F(xiàn)r逐漸變小，F(xiàn)i<mg

D.F逐漸變大，F(xiàn)T?逐漸變大,

.B

答案：D

【詳解】以結(jié)點。為研究對象，受力分析如圖所示:

由題意知點。緩慢移動，即在移動過程中始終處于平衡狀態(tài)，則可知：

繩OB的張力根據(jù)平衡條件可知：Tcos6-TB=0,Tsinff-F=O

由此兩式可得：F=TBta"0=mgtanB解得:7=八=〃'八

cos0cos0

在結(jié)點為0被緩慢拉動過程中，夾角。增大，由三角函數(shù)可知：尸和T均變大.

A.F逐漸變大，F(xiàn)r逐漸變小，尸閆陽與分析不符，故A錯誤；

B.F逐漸變小，片逐漸變大，F(xiàn)T■加g與分析不符，故B錯誤；

C.F逐漸變小，耳逐漸變小，F(xiàn)Rwg與分析不符，故C錯誤；

D.尸逐漸變大，場逐漸變大，打沙喈與分析相符，故D正確.

3.(2023?全國?高三專題練習(xí)(2012?新課標))如圖，球放置在木板與豎直墻面之間.設(shè)墻面對球的壓力大小為

N.,球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2.以木板與墻連接點所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到

水平位置.不計摩擦，在此過程中()

A.Ni始終減小，N2始終增大

B.Ni始終減小，N2始終減小

C.Ni先增大后減小，N?始終減小

D.N先增大后減小，N2先減小后增大

答案：B

【詳解】試題分析：對小球進行受力分析如圖所示,

設(shè)：板與豎直方向夾角為凡則：M=t，N『*,隨著板順時針方向轉(zhuǎn)動，。越來越大，因此N2越來越小,

sin8tan6/

同樣M也越來越小，答案B正確.

考點：共點力作用下物體的平衡，力的合力與分解

4.（2022.全國?高一課時練習(xí)?2013?天津）如圖所示，小球用細繩系住，繩的另一端固定于。點，現(xiàn)用水平產(chǎn)

緩慢推動斜面體，小球在斜面上無摩擦地滑動，細繩始終處于直線狀態(tài)，當小球升到接近斜面頂端時細繩接近

水平，此過程中斜面對小球的支持力Ev，以及繩對小球的拉力g?的變化情況是（）

A.Fw保持不變，F(xiàn)T■不斷增大B.乙不斷增大，修不斷減小

C."保持不變，F(xiàn)r先增大后減小D."不斷增大，6先減小后增大

答案：D

【詳解】對小球進行受力分析，重力、支持力取、拉力FT組成一個閉合的矢量三角形，由于重力不變、支持力FN

方向不變，斜面向左移動的過程中，拉力尸r與水平方向的夾角“減小，當￡="時，F(xiàn)TLFN，細繩的拉力FT最小，

由圖可知，隨用的減小，斜面的支持力FN不斷增大，F(xiàn)T先減小后增大.故D正確，ABC錯誤.

5.（2022?全國?高三課時練習(xí)）用細繩OA、OB懸掛一重物，。為半圓形支架的圓心，懸點A和B在支架上。懸

點A固定不動，將懸點B從圖示位置（OB水平）逐漸移到C點的過程中，、OB段輕繩所受的拉力的大小TA、

”的變化情況是（）

A.〃不變，，變大

B.兀、，均變小

C.北變小，〃先變小后變大

D.北變大、〃先變大后變小

答案：C

【詳解】對結(jié)點。受力分析如圖

結(jié)點0始終處于平衡狀態(tài)，所以O(shè)B繩和OA繩上的拉力的合力大小保持不變，方向始終是豎直向上的。所以O(shè)A

繩受力大小變化情況：逐漸變??；OB繩受力大小變化情況：先變小后變大。

故ABD錯誤：C正確。

故選C。

6.（2019?新課標全國I卷）如圖，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪。一細繩跨過滑輪，其

一端懸掛物塊N。另一端與斜面上的物塊“相連，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動M直至

懸掛N的細繩與豎直方向成45。。已知M始終保持靜止，則在此過程中

A.水平拉力的大小可能保持不變.

B.M所受細繩的拉力大小一定一直增加

C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加-*~\N

D.M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加7Z7///////////////

【答案】BD

【解析】如圖所示，以物塊N為研究對象，它在水平向左拉力F作用下，緩慢向左移動直至細繩與豎直方向夾

角為45。的過程中，水平拉力尸逐漸增大，繩子拉力T逐漸增大；

加二

//1』r1

——4--F--—M-

一7ng

/G

對M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力/沿斜面向下,則隨著繩子拉力T的增加，則摩擦力/也逐漸增大;

若起初M受到的摩擦力,沿斜面向上，則隨著繩子拉力T的增加，摩擦力/可能先減小后增加。故本題選BD。

7.（2022?全國?高三專題練習(xí)）如圖所示，頂端裝有定滑輪的斜面體放

在粗糙水平地面上，A、B兩物體通過細繩連接，并處于靜止狀態(tài)（不計繩的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦）?，F(xiàn)用

水平向右的力F作用于物體B上，將物體B緩慢拉高一定的距離，此過程中斜面體與物體A仍然保持靜止。

在此過程中（）

A.水平力F一定變小

B.斜面體所受地面的支持力一定變大

C.地面對斜面體的摩擦力一定變大

D.物體A所受斜面體的摩擦力一定變大

答案：C

【詳解】A.取物體B為研究對象，分析其受力情況如圖所示,

則有

F=mgtan0

COS。

在將物體B緩慢拉高的過程中，6增大，則水平力F和細繩上的拉力T隨之變大，A錯誤；

BC.對A、B兩物體與斜面體這個系統(tǒng)而言，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，因拉力F變大，則地面對斜面體的摩擦力一定變

大，而豎直方向并沒有增加其他力，故斜面體所受地面的支持力不變，B錯誤C正確；

D.在這個過程中盡管繩子張力變大，但是開始時物體A所受斜面體的摩擦力方向未知，故物體A所受斜面體的摩

擦力的情況無法確定，D錯誤。

故選Co

8.（2022?江蘇?徐州市王杰高三階段練習(xí)）如圖所示，物體甲放置在水平地面上，通過跨過定滑輪的輕繩與小球

乙相連，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).現(xiàn)對小球乙施加一個水平力F,使小球乙緩慢上升段距離，整個過程中物體

甲保持靜止，甲受到地面的摩擦力為了,則該過程中（）

A./變小，尸變大

B.『變小，F(xiàn)變小

C./變大，F(xiàn)變小

D./變大,F變大

答案：D

【詳解】以小球乙為研究對象受力分析，設(shè)繩與豎直方向的夾角為。，根據(jù)平衡條件可得，水平拉力為

F=mgtana

可見水平拉力尸逐漸增大，繩子的拉力為

COS<7

故繩子的拉力也是逐漸增加；以物體甲為研究對象受力分析，根據(jù)平衡條件可得，物體甲受地面的摩擦力與繩子的

拉力的水平方向的分力

Tx=Tcos0

等大反向，故摩擦力方向向左

cost?

是逐漸增大；

故選D。

9.（2022.全國?高三專題練習(xí)）如圖，光滑絕緣斜面固定在水平面上，一定質(zhì)量的帶電小球A在斜

面上保持靜止，小球A與斜面間有平行于斜面的細線相連，帶電小球8用絕緣桿固定，A3在同

一水平高度，此時斜面對小球A無支持力。現(xiàn)保持8球的水平高度不變，將8球緩慢向左移動段

距離，則在此過程中（）

A.小球A脫離斜面，細線所受的拉力變大化、

B.小球A脫離斜面，細線所受的拉力變小...........Q

c.小球A仍在斜面上，細線所受的拉力變大|

D.小球A仍在斜面上，細線所受的拉力變小

答案：A

【詳解】原來斜面對小球A無支持力，由平衡條件可知AB之間為庫倫吸引力，現(xiàn)保持B球水平高度不變，將B球

緩慢向左移動段距離，兩球間的距離減小，根據(jù)庫侖定律知道B球?qū)球的庫侖力逐漸增大，則小球A脫離斜面。

小球受到重力、細線的拉力和庫侖力三力平衡，可知細線的拉力與重力和庫侖力的合力等大反向，隨著庫侖力增大，

重力與庫侖力的合力增大，則細線的拉力增大，故A正確，BCD錯誤。

故選Ao

10.如圖所示，半徑相同、質(zhì)量分布均勻的圓柱體E和半圓柱體M靠在一起，E、M之間無摩擦力,

E的重力為G,M下表面粗糙，E、M均靜止在水平地面上，現(xiàn)過E

的軸心施以水平作用力尤可緩慢地將E拉離地面一直滑到M的頂端，整個過程中，M始終處

于靜止狀態(tài)，對該過程的分析，下列說法不正確的是（）

A.地面所受M的壓力不變

B.地面對M的摩擦力逐漸增大

C.開始時拉力廠最大，且為6G,以后逐漸減小為0

D.E、M間的壓力開始時最大，且為2G,以后逐漸減小到G

答案：B

【詳解】A.取整體為研究對象，地面所受M的壓力不變，總等于二者的總重力，A正確，不符合題意；

CD.圓柱體E受重力G、拉力F、半圓柱體的支持力N作用處于平衡狀態(tài)，這三個力構(gòu)成封閉三角形，如圖所示

對應(yīng)圖中的最大三角形，此時拉力F和半圓柱體的支持力N都最大，其大小分別為

Fm=Gtan60°=v^G

隨著E向上移動，三角形逐漸減小，拉力尺半圓柱體的支持力N都逐漸減小，當E移動到M頂端時，尸減小到

零，N減小到G,故開始時拉力尸最大，且為百G,以后逐漸減小為0,E、M間的壓力開始時最大，且為2G,以

后逐漸減小到G,CD正確，不符合題意：

B.取整體為研究對象，地面對M的摩擦力等于拉力凡所以摩擦力隨拉力廠的減小而減小，B錯誤，符合題意。

故選Bo

11.（2020.山東煙臺.期中）一臺空調(diào)外掛機用兩個如圖所示的三角形支架固定在外墻上，空調(diào)外掛機的重心恰好

在支架水平橫梁和斜粱匕。的連接點。的上方?，F(xiàn)保持空調(diào)外掛機的質(zhì)量不變，把斜梁。?？s短一點，仍

保持連接點。的位置不變，橫梁〃。仍然水平。已知橫粱對。的拉力始終沿方向，斜粱對。的壓力始終沿

方向，則下列說法正確的是（）

A.橫梁“0對。的作用力變小

B.橫梁“0對。的作用力不變

C.斜粱人。對0的作用力變小

D.斜粱6。對。的作用力增大

答案：D

【解析】

設(shè)斜梁bO跟外墻的夾角為仇對。有，豎直方向

耳cos?=G

解得斜粱人。對。的作用力

6=4-

COS。

斜梁6?？s短一點，仍保持連接點。的位置不變，。增大，所以斜粱人。對。的作用力增大。水平方向

《sin。/

解得橫梁。。對。的作用力

F2=Gtan。

斜梁6?？s短一點，仍保持連接點。的位置不變，。增大，所以橫梁“0對。的作用力增大。故D正確，ABC錯

誤。

故選Do

12.（2020?福建省連城縣第一月考）如圖所示，在做“探究力的平行四邊形定則”的實驗時，用M、N兩個測力計通

過細線拉橡皮條的結(jié)點，使其到達。點，此時a+￡=90。，然后保持M的示數(shù)不變，而使a角減小，為保持結(jié)點

位置不變，可采用的辦法是

A.增大N的示數(shù)同時減小夕角

B.增大N的示數(shù)同時增大夕角

C.減小N的示數(shù)同時減小夕角

D.減小N的示數(shù)同時增大夕角

答案：C

【詳解】

要保證結(jié)點不動，應(yīng)保證合力不變，則由平行四邊形定則可知，合力不變，M方向向合力方向靠攏,

根據(jù)圖象可知，則N的拉力應(yīng)減小，同時應(yīng)減小￡角，故C正確，ABD錯誤.

13.某班物理興趣小組在研究三力作用下的平衡問題時，設(shè)計了如圖所示的簡單而常見的

情景模型：將一可視為質(zhì)點的質(zhì)量為機的小球用輕質(zhì)柔軟的細線懸掛于天花板上的。

點，在外力尺細線拉力FT和重力僅?的作用下處于平衡狀態(tài)。細線與豎直方向的夾角為6,與F的夾角為a,

開始時尸水平。小組成員經(jīng)過討論形成了如下結(jié)論，你認為正確的是（）

A.保持6角及小球位置不變，逐漸緩慢減小a角直至尸豎直向上，則AFr都逐漸減小

B.保持尸水平，逐漸緩慢增大。角，則尸、仔都逐漸增大

C.保持a角不變，逐漸緩慢增大。角，直至懸線水平，則Fr逐漸減小，F(xiàn)逐漸增大

D.只增加細線的長度，其他條件不變，F(xiàn)、6都減小

答案：BC

【詳解】A.如圖所示

mg

對小球受力分析，小球受重力、拉力E和細線的拉力FT作用，。角不變，a角減小到90。時，F(xiàn)最小，因此a角減

小的過程中，耳逐漸減小，尸先減小后增大，故A錯誤；

B.保持F水平，則

F=mgtan0,F=.."碑J

Tcos。

，角增大時F、耳都逐漸增大，故B正確；

C.保持a角不變，增大6角，細線和拉力廠的方向都逆時針轉(zhuǎn)動，如圖

mg

產(chǎn)水平時耳最大，耳水平時尸最大，所以人逐漸減小，F(xiàn)